CN110293695B - 一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置和成型方法 - Google Patents

一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置和成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置和成型方法，本装置包括1)凹形限位块；2)圆环形定位销。本装置结构简单，能够实现长桁轴线度的精确控制。长桁限位装置与成型模具无连接关系，消除了成型模具中的潜在漏气源。

Description

一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置和成型方法
技术领域
本发明涉及复合材料零(组)件制造领域，特别是一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置和成型方法。
背景技术
加筋壁板是新一代复合材料整体化结构，具有承载效率高，结构重量轻等突出优点，广泛应用于翼盒、机身、舵面等关键部位。为保证产品质量，通常会对长桁轴线精度，长桁与蒙皮的胶接质量做出严格要求。这就需要在成型模具上增加相应的辅助装置以限制长桁在固化过程中的滑移。目前常用的方法是在成型模具上增加定位卡板，从而限定长桁的位置。在实际使用中，限位卡板虽然能够起到控制长桁轴线精度的作用，但是，限位卡板与成型模具间存在连接关系，需要在成型模具上设置专用定位孔，增加了成型模具的漏气风险。并且，限位卡板安装、拆除较为繁琐，在此过程中，可能导致长桁的滑移，限位卡板一般采取控制长桁腹板(立筋)面的方法，虽然有着良好的轴线精度控制效果，但是，可能存在长桁倾斜状态，影响胶接质量，尤其当蒙皮已固化后，更易出现此种问题。
综述，迫切需要一种加筋壁板的成型装置和成型方法，尤其针对已固化蒙皮，简单可靠，能够减少、甚至消除辅助结构与成型模具的连接关系，在控制长桁轴线精度的同时，保证胶接质量。
发明内容
本发明公开了一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置和成型方法，能够按照共胶接(湿长桁+干蒙皮)或二次胶接的工艺完成T型、J型、工型等加筋壁板的制造。本装置结构简单，长桁轴线定位精度高。
一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，包括凹形限位块、圆环形定位销。凹形限位块上表面比所定位长桁底缘面低0.05mm～0.30mm。凹形限位块的缺口与所定位长桁的端头及两侧底缘面间各留0.10mm～0.35mm的间隙。凹形限位块非工作边设置20°～60°的倒角。每个凹形限位块在已固化蒙皮余量区的对应位置带有2个圆形通孔。凹形限位块材质为复合材料。圆环形定位销材质为复合材料。圆环定位销安装到位后，应与四周型面等高。在已固化蒙皮余量区设有每个凹形限位块的圆形定位盲孔。
凹形限位块在蒙皮成型过程中，采用可分离式的方案与其胶接在一起，二者之间放置1层可剥保护层。定位装置在长桁与蒙皮胶接时，均放置于真空袋内。圆环形定位销与凹形限位块、已固化蒙皮间，通过胶膜粘接在一起。拆除时，通过圆环形定位销中间的圆孔将其分解。凹形限位块上的通孔与蒙皮上的盲孔，是在蒙皮固化完成后一起钻制的。
本发明的成型方法如下：
1)在成型模具对应区域铺贴所有凹形限位块，制袋，固化；
2)将已固化的凹形限位块铣切至所需外形；
3)铺贴蒙皮铺层；
4)蒙皮铺贴完毕后，在所有凹形限位块的对应区域铺贴1层可剥保护层；
5)将所有凹形限位块放置到位；
6)将蒙皮制袋，固化；
7)拆除真空袋；
8)在已固化蒙皮的对应区域钻制凹形限位块的定位盲孔；
9)将每根长桁放置在对应的凹形限位块内，确保长桁端头和两侧底缘与凹形限位块间留有余量；
10)在每个圆环形定位销外表面包裹一层胶膜；
11)将圆环形定位销放置在定位孔内；
12)将加筋壁板组件制袋，固化；
13)拆除真空袋，通过中间圆孔将圆环形定位销分解；
14)拆除所有凹形限位块；
15)将加筋壁板组件脱模。
本发明的成型装置和成型方法具备以下优点：1)结构简单，制造成本低，长桁定位精度高；2)定位机构与成型模具无连接关系，简化了成型模具的设计和制造，消除了潜在的漏气源；3)凹形限位块与长桁端头及两侧底缘带有间隙，固化过程中，可自适应于长桁位置调整，在保证轴线精度的前提下，提高了胶接质量；4)限位块非工作边设计有倒角，均匀分布压力，避免在蒙皮表面产生压痕。
附图说明
图1成型装置示意图
图2成型装置截面图
图中编号说明：1－凹形限位块、2－圆环形定位销、3－已固化蒙皮、4－长桁
具体实施方式
本发明以二次胶接工艺制造T型加筋壁板为例，一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，包括凹形限位块1和圆环形定位销2。凹形限位块1上表面比所定位长桁4底缘面低0.05mm～0.30mm。凹形限位块1的缺口与所定位长桁4的端头及两侧底缘面间各留0.10mm～0.35mm的间隙。凹形限位块1非工作边设置20°～60°的倒角。每个凹形限位块1在已固化蒙皮3余量区的对应位置带有2个圆形通孔。凹形限位块1材质为复合材料。圆环形定位销2材质为复合材料。圆环定位销2安装到位后，应与四周型面等高。在已固化蒙皮3余量区设有每个凹形限位块1的圆形定位盲孔。
凹形限位块1在蒙皮成型过程中，采用可分离式的方案与其胶接在一起，二者之间放置1层可剥保护层。
定位装置在长桁4与蒙皮胶接时，均放置于真空袋内。
圆环形定位销2与凹形限位块1、已固化蒙皮3间，通过胶膜粘接在一起。拆除时，通过圆环形定位销2中间的圆孔将其分解。
凹形限位块1上的通孔与蒙皮上的盲孔，是在蒙皮固化完成后一起钻制的。
本发明的成型方法如下：
1在成型模具对应区域铺贴所有凹形限位块1，制袋，固化；
2将已固化的凹形限位块1铣切至所需外形；
3铺贴蒙皮铺层；
4蒙皮铺贴完毕后，在所有凹形限位块1的对应区域铺贴1层可剥保护层；
5将所有凹形限位块1放置到位；
6将蒙皮制袋，固化；
7拆除真空袋；
8在已固化蒙皮3的对应区域钻制凹形限位块1的定位盲孔；
9将每根长桁放置在对应的凹形限位块1内，确保长桁4端头和两侧底缘与凹形限位块1间留有余量；
10在每个圆环形定位销2外表面包裹一层胶膜；
11将圆环形定位销2放置在定位孔内；
12将加筋壁板组件制袋，固化；
13拆除真空袋，通过中间圆孔将圆环形定位销2分解；
14拆除所有凹形限位块1；
15将加筋壁板组件脱模。

Claims (6)

1.一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，包括凹形限位块和圆环形定位销，其特征在于凹形限位块上表面比定位长桁底缘面低0.05mm～0.30mm，凹形限位块的缺口与定位长桁的端头及两侧底缘面间各留0.10mm～0.35mm的间隙，凹形限位块非工作边设置20°～60°的倒角，每个凹形限位块在已固化蒙皮余量区的对应位置带有2个圆形通孔，圆环定位销安装到位后，与四周型面等高，在已固化蒙皮余量区设有每个凹形限位块的圆形定位盲孔，凹形限位块是在蒙皮成型过程中，采用可分离式的方案与其胶接在一起，二者之间放置1层可剥保护层，圆环形定位销与凹形限位块、已固化蒙皮间，通过胶膜粘接在一起，拆除时，通过圆环形定位销中间的圆孔将其分解。
2.根据权利要求1所述的基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，其特征在于在长桁与蒙皮胶接时，所有装置均放置于真空袋内。
3.根据权利要求1所述的基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，其特征在于凹形限位块上的通孔与蒙皮上的盲孔，在蒙皮固化完成后一起钻制。
4.根据权利要求1所述的基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，其特征在于凹形限位块材质为复合材料。
5.根据权利要求1所述的基于已固化蒙皮的加筋壁板成型装置，其特征在于圆环形定位销材质为复合材料。
6.一种基于已固化蒙皮的加筋壁板成型方法，其特征在于包括以下步骤：
6－1在成型模具对应区域铺贴所有凹形限位块，制袋，固化；
6－2将已固化的凹形限位块铣切至所需外形；
6－3铺贴蒙皮铺层；
6－4蒙皮铺贴完毕后，在所有凹形限位块的对应区域铺贴1层可剥保护层；
6－5将所有凹形限位块放置到位；
6－6将蒙皮制袋，固化；
6－7拆除真空袋；
6－8在已固化蒙皮的对应区域钻制凹形限位块的定位盲孔；
6－9将每根长桁放置在对应的凹形限位块内，确保长桁端头和两侧底缘与凹形限位块间留有余量；
6－10在每个圆环形定位销外表面包裹一层胶膜；
6－11将圆环形定位销放置在凹形限位块的定位通孔内；
6－12将加筋壁板组件制袋，固化；
6－13拆除真空袋，通过中间圆孔将圆环形定位销分解；
6－14拆除所有凹形限位块；
6－15将加筋壁板组件脱模。
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